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JP7701944B2 - Targets and algorithms for measuring overlay by modeling backscattered electrons on overlapping structures. - Google Patents
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Targets and algorithms for measuring overlay by modeling backscattered electrons on overlapping structures. Download PDF

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Description

本件開示は、一般に半導体ターゲット及び計量に関する。 This disclosure relates generally to semiconductor targets and metrology.

半導体製造業界の発展につれ歩留まり管理、とりわけ計量及び検査システムへの要請が強まっている。限界寸法が縮まり続けているのに、業界にはより短時間で高歩留まり高付加価値生産を達成することが求められている。歩留まり問題を察知してからそれを正すまでの合計時間を縮めることが、半導体製造業者にとり投資収益率の決め手となっている。 As the semiconductor manufacturing industry evolves, there is an increasing demand for yield management, especially metrology and inspection systems. As critical dimensions continue to shrink, the industry is under pressure to achieve higher yields and higher value production in shorter times. Reducing the total time between detecting a yield problem and correcting it is becoming increasingly critical to the return on investment for semiconductor manufacturers.

検査プロセスは半導体製造中の様々な工程にて用いられており、それによりウェハ側の欠陥を検出することで、その製造プロセスの歩留まり向上ひいては利益増進を促進することができる。検査はずっと、半導体デバイス例えば集積回路(IC)の製造の重要部分とされてきた。しかしながら、半導体デバイスの寸法縮小につれ、より小さな欠陥でもデバイス不調につながりうることとなったため、許容しうる半導体デバイスの首尾よい製造のため、検査がかつてなく重要になっている。例えば、半導体デバイスの寸法縮小につれて、相対的に小さな欠陥でさえもそれら半導体デバイスに不要なずれを引き起こしかねないことから、より小サイズ欠陥の検出が必要になってきている。 Inspection processes are used at various steps during semiconductor manufacturing to detect wafer-side defects that can help increase yields and therefore profits in the manufacturing process. Inspection has long been an important part of the manufacture of semiconductor devices, such as integrated circuits (ICs). However, as the dimensions of semiconductor devices shrink, inspection has become more important than ever for the successful manufacture of acceptable semiconductor devices, since even smaller defects can lead to device failure. For example, as the dimensions of semiconductor devices shrink, detection of smaller sized defects becomes necessary, since even relatively small defects can cause undesired deviations in those semiconductor devices.

電子ビームオーバレイ計測にて用いられる標準的なマークには、分離型パターンを有しているため別層由来の信号を非重複的要領で切り離せるもの、例えば図1に示されている横並びマークや図2に示されている間挿マークがある。これらの例では単純なアルゴリズムを用い各層の位置を抽出することができる。 Standard marks used in electron beam overlay metrology have separate patterns so that the signals from different layers can be separated in a non-overlapping manner, such as the side-by-side mark shown in Figure 1 and the interleaved mark shown in Figure 2. In these cases, simple algorithms can be used to extract the position of each layer.

図3及び図4には、上層2及び埋込層3が備わる多層パターン1が描かれている。複数個の層が存在している場合、二次電子信号が上層2からの二次電子4、即ちSEと記しうるそれに相当しているのか、それとも埋込層3からの二次電子5、即ちSE2と記しうるそれに相当しているのかを、弁別不能なことがある。図3に描かれている通り、SE2は、埋込層3での散乱による後方散乱電子がもとで生じた二次電子5に、対応付けることができる。同様に、図4に描かれている通り、後方散乱電子(BSE)信号6又は7が上層2及び埋込層3のどちらに対応するものであるのかを、判別不能なことがある。 3 and 4 depict a multi-layer pattern 1 with a top layer 2 and a buried layer 3. When multiple layers are present, it may be impossible to distinguish whether a secondary electron signal corresponds to secondary electrons 4 from the top layer 2, which may be referred to as SE, or secondary electrons 5 from the buried layer 3, which may be referred to as SE2. As depicted in FIG. 3, SE2 may be associated with secondary electrons 5 resulting from backscattered electrons scattering at the buried layer 3. Similarly, as depicted in FIG. 4, it may be impossible to distinguish whether a backscattered electron (BSE) signal 6 or 7 corresponds to the top layer 2 or the buried layer 3.

空間分離型ターゲットの計測には難点があろう。そうした難点の一つは、空白エリアが広くなることであろう。空白エリアはコストを増大させるので微細電子回路作成との相性が良くない。もう一つの難点は、電子ビームを用い非対称視野に対する撮像を行うと、その面の不均一帯電を原因とするビーム配置歪が生じかねないことであろう。加えて、分離型エリアではそのデバイス、例えばスタック層(層の積層体)が備わるそれを、適切に代表しえない。 There may be difficulties in measuring spatially separated targets. One such difficulty may be the large blank areas, which increase costs and are not compatible with fine electronic circuit fabrication. Another difficulty may be that imaging an asymmetric field of view with an electron beam may result in beam alignment distortions due to non-uniform charging of the surface. In addition, the separated areas may not adequately represent the device, e.g. with its stacked layers.

これらの難点を避けるための(即ち各層からの信号の空間分離が可能でない場合にスタック層を計測するための)従来策の一つに、電子ビーム対スタック相互作用をモデル化する策がある。しかしながら、全面的なモデル化には設計、プロセス工程及びツール対素材相互作用についての知識が必要になる。この種の策では、光学計測、例えば光学限界寸法(OCD)アプリケーションを用いそれが実行される。電子ビームオーバレイ計量に関しては正確で高速な計量方法がない。 One conventional approach to circumvent these difficulties (i.e., to measure stack layers when spatial separation of the signals from each layer is not possible) is to model the electron beam-stack interaction. However, full modeling requires knowledge of the design, process steps, and tool-material interactions. This type of approach is performed using optical metrology, e.g., optical critical dimension (OCD) applications. There is no accurate and fast metrology method for electron beam overlay metrology.

もう一つの従来策に、指定されたシフト付で専用格子オーバ格子ターゲットを構築する策がある。その構築には、差分信号を用いるアルゴリズムを取り入れることができる。信号対雑音比(SNR)が、空間分離型フィーチャ(外形特徴)に比べ桁違いに低くて所要計測時間が長くなるため、そうしたターゲットは、インライン生産制御と両立させることができない。 Another conventional approach is to construct a dedicated grid-over-grid target with a specified shift, which can incorporate algorithms that use differential signals. Such targets are not compatible with in-line production control, as the signal-to-noise ratio (SNR) is orders of magnitude lower than spatially separated features, requiring longer measurement times.

米国特許第7274814号明細書U.S. Pat. No. 7,274,814 米国特許第7068833号明細書U.S. Pat. No. 7,068,833 米国特許出願公開第2014/0060148号明細書US Patent Application Publication No. 2014/0060148

そのため、改善されたオーバレイターゲット及びその計測方法が求められている。 Therefore, improved overlay targets and methods for measuring them are needed.

ある実施形態では、オーバレイターゲットを、格子オーバ格子構造、校正走査ロケーション及びオーバレイ走査ロケーションを備えるものとすることができる。 In one embodiment, the overlay target may include a grating over grating structure, a calibration scan location, and an overlay scan location.

別の実施形態では、方法を、電子ビーム式出力捕捉サブシステムで以てオーバレイターゲットを捕捉し、それにより捕捉画像を形成させ、その捕捉画像を用い格子オーバ格子構造のオーバレイを計測するものと、することができる。そのオーバレイターゲットを、格子オーバ格子構造、校正走査ロケーション及びオーバレイ走査ロケーションを備えるものとすることができる。捕捉画像を用いた格子オーバ格子構造のオーバレイの計測の際に、捕捉画像からオーバレイを分解及び抽出してもよい。 In another embodiment, a method may include capturing an overlay target with an electron beam output capture subsystem to form a captured image and using the captured image to measure overlay of a grating-over-grating structure. The overlay target may include a grating-over-grating structure, a calibration scan location, and an overlay scan location. Using the captured image to measure overlay of the grating-over-grating structure may include decomposing and extracting the overlay from the captured image.

ある例では、非一時的コンピュータ可読格納媒体を、方法ステップを実行するための1個又は複数個のプログラムが備わるものとすることができ、例えばその方法を、電子ビーム式出力捕捉サブシステムで以てオーバレイターゲットを捕捉するステップ、それにより捕捉画像を形成させるステップ、並びにその捕捉画像を用い格子オーバ格子構造のオーバレイを計測するステップを有するものとすることができる。それらのステップのなかに、更に、捕捉画像からオーバレイを分解及び抽出するステップを含めてもよい。 In one example, a non-transitory computer readable storage medium may include one or more programs for performing method steps, such as capturing an overlay target with an electron beam output capture subsystem, forming a captured image, and using the captured image to measure overlay of a grid-over-grid structure, which may further include decomposing and extracting the overlay from the captured image.

ある例では、システムを、ステージ、電子ビーム式出力捕捉サブシステム、並びにその電子ビーム式出力捕捉サブシステムと電子通信するプロセッサを、備えるものとすることができる。そのステージを、オーバレイターゲットを有する試料を保持しうるよう構成されたものとすることができる。そのオーバレイターゲットを、格子オーバ格子構造、校正走査ロケーション及びオーバレイ走査ロケーションを備えるものとすることができる。そのプロセッサを、捕捉画像を用い格子オーバ格子構造のオーバレイを計測するよう構成されたものとすることができる。そのプロセッサを更に、捕捉画像からオーバレイを分解及び抽出することでその捕捉画像を用い格子オーバ格子構造のオーバレイを計測するよう、構成されたものとしてもよい。 In one example, a system can include a stage, an electron beam power capture subsystem, and a processor in electronic communication with the electron beam power capture subsystem. The stage can be configured to hold a sample having an overlay target. The overlay target can include a grating-over-grating structure, a calibration scan location, and an overlay scan location. The processor can be configured to measure an overlay of the grating-over-grating structure using the captured images. The processor can be further configured to measure an overlay of the grating-over-grating structure using the captured images by decomposing and extracting the overlay from the captured images.

その格子オーバ格子構造を、下格子構造及び上格子構造を有するものとすることができる。下格子構造は試料上に配すればよい。試料はステージ上とすればよい。上格子構造は下格子構造上に配すればよい。上格子構造及び下格子構造の双方を試料、例えば半導体ウェハその他の種類の試料の一部分としてもよい。校正走査ロケーションは、下格子構造があるが上格子構造がないところとすればよい。ある種の実施形態によれば、校正走査ロケーションを、本質的に下格子構造のみで構成することができる。オーバレイ走査ロケーションは、上格子構造及び下格子構造があるところとすればよい。 The grating-over-grating structure may include a lower grating structure and an upper grating structure. The lower grating structure may be disposed on the sample. The sample may be on a stage. The upper grating structure may be disposed on the lower grating structure. Both the upper grating structure and the lower grating structure may be part of the sample, such as a semiconductor wafer or other type of sample. The calibration scan location may be where the lower grating structure is present but the upper grating structure is not. According to certain embodiments, the calibration scan location may consist essentially of the lower grating structure. The overlay scan location may be where the upper grating structure and the lower grating structure are present.

格子オーバ格子構造を、空白エリアを有するものとしてもよい。空白エリアは、下格子構造及び上格子構造の何れもないところとすればよい。 The lattice-over-lattice structure may have blank areas. The blank areas may be areas where there is neither a lower lattice structure nor an upper lattice structure.

分解及び抽出の際に単一層から抽出信号を抽出してもよい。本方法にて更に、抽出信号の信号対雑音比の改善を行うようにしてもよい。その改善の際に、設計立脚フィルタを抽出信号に適用してもよい。分解及び抽出の際に更に、抽出信号の散乱を分解してもよい。 During the decomposition and extraction, an extracted signal may be extracted from a single layer. The method may further include improving the signal-to-noise ratio of the extracted signal. During the improvement, a designed stance filter may be applied to the extracted signal. During the decomposition and extraction, the scattering of the extracted signal may be decomposed.

その散乱分解の際に、後方散乱電子プロファイルを抽出信号に適用し、その抽出信号に関し伝達関数を決定し、その散乱に係るモデルでありその伝達関数を有するものを生成してもよい。 During the scattering decomposition, a backscattered electron profile may be applied to the extracted signal to determine a transfer function for the extracted signal, and a model of the scattering may be generated having that transfer function.

そのモデルのパラメータを、局所非対称性又は二次電子信号の対称中心を用い最適化してもよい。そのモデルのパラメータを、特定層の後方散乱電子・二次電子間相互作用が見出されうる第2校正走査ロケーションに対し校正走査ロケーションを整合させることにより、最適化してもよい。 The parameters of the model may be optimized using the local asymmetry or center of symmetry of the secondary electron signal. The parameters of the model may be optimized by aligning the calibration scan location to a second calibration scan location where the backscattered electron-secondary electron interaction for a particular layer can be found.

本件開示の性質及び目的をより遺漏なく理解頂くため、後掲の詳細記述と併せ以下の添付図面を参照されたい。 For a more complete understanding of the nature and purpose of this disclosure, please refer to the attached drawings in conjunction with the detailed description below.

従来のターゲット設計が描かれている図である。FIG. 1 illustrates a conventional target design. 従来のターゲット設計が描かれている図である。FIG. 1 illustrates a conventional target design. 従来のターゲット設計が描かれている図である。FIG. 1 illustrates a conventional target design. 従来のターゲット設計が描かれている図である。FIG. 1 illustrates a conventional target design. 本件開示の実施形態に係るターゲットが描かれている図である。FIG. 1 illustrates a target according to an embodiment of the present disclosure. 本件開示の実施形態に係るターゲットが描かれている図である。FIG. 1 illustrates a target according to an embodiment of the present disclosure. 本件開示の実施形態に係るターゲットが描かれている図である。FIG. 1 illustrates a target according to an embodiment of the present disclosure. 本件開示の実施形態に係る方法が描かれている図である。FIG. 1 illustrates a method according to an embodiment of the present disclosure. 信号汚染清掃ステップのグラフ表現が描かれている図である。FIG. 1 illustrates a graphical representation of the signal contamination cleaning steps. 信号汚染清掃ステップのグラフ表現が描かれている図である。FIG. 1 illustrates a graphical representation of the signal contamination cleaning steps. 信号汚染清掃ステップのグラフ表現が描かれている図である。FIG. 1 illustrates a graphical representation of the signal contamination cleaning steps. 信号汚染清掃ステップのグラフ表現が描かれている図である。FIG. 1 illustrates a graphical representation of the signal contamination cleaning steps. 信号汚染清掃ステップのグラフ表現が描かれている図である。FIG. 1 illustrates a graphical representation of the signal contamination cleaning steps. 信号汚染清掃ステップのグラフ表現が描かれている図である。FIG. 1 illustrates a graphical representation of the signal contamination cleaning steps. 本件開示の実施形態に係るシステムが描かれている図である。FIG. 1 illustrates a system according to an embodiment of the present disclosure.

ある特定の諸実施形態によって特許請求の範囲記載の主題を記述するが、本件開示の技術的範囲内には、本願にて説明されている諸利益及び諸特徴が全ては提供されない諸実施形態を含め、他の諸実施形態も包含される。様々な構造的、論理的、処理ステップ的及び電子的改変を、本件開示の技術的範囲から離隔することなくなすことができる。従って、本件開示の技術的範囲は別項の特許請求の範囲への参照によってのみ定まる。 Although certain embodiments are described of the claimed subject matter, other embodiments are within the scope of the disclosure, including embodiments that do not provide all of the benefits and features described herein. Various structural, logical, process step, and electronic changes may be made without departing from the scope of the disclosure. Accordingly, the scope of the disclosure is to be determined solely by reference to the appended claims.

諸実施形態では、電子ビーム(eビーム)計量ツールを用いるオーバレイ計測(即ちミスレジストレーション(位置ずれ)計測)につき改善を行うことができる。ここでいう電子ビーム計量ツールに含まれうるものには、限界寸法走査型電子顕微(CD-SEM)ツール、欠陥/欠陥レビューツール、検査ツール等がある。専用のターゲット及びアルゴリズムを複雑な半導体スタックに適用することで、複数個の層からの信号の混合を原因とする正確度誤差を、克服することができる。 In embodiments, improvements can be made to overlay metrology (i.e., misregistration metrology) using electron beam (e-beam) metrology tools, which may include critical dimension scanning electron microscopy (CD-SEM) tools, defect/defect review tools, inspection tools, and the like. By applying specialized targets and algorithms to complex semiconductor stacks, accuracy errors due to mixing of signals from multiple layers can be overcome.

電子ビーム計量においては、(例.走査型電子顕微鏡(SEM)を用い)ターゲット上を集束電子ビームで走査することによって、像を構築することができる。二種類の電子を、1個又は複数個の検出器を用い各走査ポイントから捉えて、像を生成することができる。その二種類の電子とは、後方散乱電子(BSE)及び二次電子(SE)のことである。多層構造、例えばミスレジストレーション又はオーバレイ計測に用いられるそれらをもとに像を構築する際には、それら二組の電子が、そのビームを触れさせている層の何れでも生じうる。 In electron beam metrology, an image can be constructed by scanning a focused electron beam over a target (e.g. using a scanning electron microscope (SEM)). Two types of electrons can be captured from each scan point using one or more detectors to generate the image: backscattered electrons (BSE) and secondary electrons (SE). When constructing an image from a multi-layer structure, such as those used for misregistration or overlay metrology, the two sets of electrons can occur in any layer touched by the beam.

ある例によれば、実施形態のターゲットを、ターゲット対デバイスバイアスを原因とする総合計測不確定性(TMU)及び不正確性で表される計量性能に関して、最適なものとすることができる。短い計測時間及び低めなTMU向けにターゲットが最適化されている場合でさえも、オーバレイ計測値が半導体デバイス毎に違ってくることがある。このバイアスのことを、ターゲット不正確度又は非ゼロオーバレイ(NZO)と呼ぶことができる。このバイアスを克服するため、実施形態のターゲットに、そのデバイスに類似したフィーチャ(例.スタック層や小さなピッチ)を持たせることができる。 According to one example, the targets of the embodiments can be optimized for metrology performance, expressed as total measurement uncertainty (TMU) and inaccuracy due to target-to-device bias. Even when the targets are optimized for short measurement times and low TMU, overlay measurements can vary from one semiconductor device to another. This bias can be referred to as target inaccuracy or non-zero overlay (NZO). To overcome this bias, the targets of the embodiments can have features similar to the devices (e.g., stacked layers, small pitch).

デバイスに似たターゲットとすることで課される難題のなかに、例えば、空間分離無しでの信号汚染克服がある。そうした複雑な相互作用を、光学的相互作用に関し行われている如く分析的にモデル化することは、現実的でなかろう。本願特許請求の範囲に係る諸実施形態によれば、こうした難題を克服することができる。 The challenges posed by device-like targets include, for example, overcoming signal contamination without spatial separation. It would be impractical to analytically model such complex interactions as is done for optical interactions. The claimed embodiments of this application overcome these challenges.

ある例に係るアルゴリズムによれば、等式1により記述されている通りSE間相互作用を規定することができる。
SE(x)=SE(x)+SE(x+x) [1]
According to one example algorithm, the SE-SE interactions can be defined as described by Equation 1.
SE(x)= SE1 (x)+ SE2 (x+ x2 ) [1]

等式1中、xはターゲット沿い位置を表しており、xは第2の格子のオフセット(例.オーバレイ)であり、SEは上層からの検出二次電子(SE)及び下層からのそれ(SE)を表している。その第2の層の位置を十分な精度で以て計測できる場合、それを入力として役立てることができる。十分な精度とは、例えば十分に明瞭な信号が捕捉される場合のことであり、その場合、ノイズを克服することができ且つその格子の位置を計測することができる。とはいえ、第2の層の位置を入力とする必要はなく、本件開示の諸実施形態に従いそれを計算することもできる。例えば、一方の格子の位置が既知である場合でも一方の格子の位置が未知である場合でも、第2の層の位置を計算することができる。 In Equation 1, x represents the position along the target, x2 is the offset (e.g., overlay) of the second grating, and SE represents the detected secondary electrons from the top layer ( SE1 ) and the bottom layer ( SE2 ). If the position of the second layer can be measured with sufficient accuracy, it can serve as an input, e.g., if a clear enough signal is captured so that the noise can be overcome and the position of the grating can be measured. However, the position of the second layer does not have to be an input, and can be calculated according to the embodiments of the present disclosure. For example, the position of the second layer can be calculated when the position of one grating is known or when the position of one grating is unknown.

本願中の諸実施形態によれば、埋込層からの二次電子(SE)及び後方散乱電子(BSE)についての知識を用い二次電子信号をモデル化することで、信号汚染を克服することができる。α、γ及び関数fは、電子を用い層から層へと信号が伝達される際の散乱係数である。
SE(x)=SE(x)+αBSE(x+x) [2]
SE(x)=SE(x)+γSE(x)BSE(x+x) [3]
SE(x)=SE(x)+f(SE(x),BSE(x+x)) [4]
According to embodiments herein, signal contamination can be overcome by modeling the secondary electron signal using knowledge of secondary electrons ( SE2 ) and backscattered electrons ( BSE2 ) from buried layers. α, γ and the function f are the scattering coefficients when the signal is transferred from layer to layer using electrons.
SE(x)=SE 1 (x)+αBSE 2 (x+x 2 ) [2]
SE(x)= SE1 (x)+ γSE1 (x) BSE2 (x+ x2 ) [3]
SE (x) = SE 1 (x) + f (SE 1 (x), BSE (x + x 2 )) [4]

但し、各等式2~4で表現される相互作用の複雑度は増しており、変数が多くなっており、また感度が高くなっている。何れも、ターゲット内専用エリアを活用してBSE及びSE双方のプロファイルを明瞭に計測する能力に根差している。 However, the interactions expressed in Equations 2-4 are more complex, have more variables, and are more sensitive, all rooted in the ability to utilize dedicated areas within a target to unambiguously measure both BSE2 and SE2 profiles .

この等式群を解けるようにするため、ターゲットを、2個の層のうち一方が汚染されていないエリアが少なくとも1個あり又はそれにより構成されているものとする。そうしたターゲット設計の例を図5~図7中に見出すことができる。 To be able to solve this set of equations, the target is considered to have or consist of at least one area where one of the two layers is not contaminated. Examples of such target designs can be found in Figures 5-7.

ある例においては、オーバレイターゲットを、格子オーバ格子構造、校正走査ロケーション及びオーバレイ走査ロケーションを備えるものとすることができる。 In one example, the overlay target may include a grating over grating structure, a calibration scan location, and an overlay scan location.

図5はその種のオーバレイターゲット10の例示的実施形態である。オーバレイターゲット10は下格子構造12、上格子構造11及び注目領域13を備えるものとすることができ、またその注目領域13を用い下格子構造12の位置及び信号プロファイル双方を捉えうるものとすることができる。捉えたものを等式1中のSE又はBSEとして用いることができる。デバイス効果及びプロセス工程を捉えるターゲット設計では、ピッチの範囲を、40nmの細ピッチから200及び400nmの粗ピッチに至る範囲とすることができる。合計ターゲットサイズは1μm~数μm(例.2~4μm)とすることができる。 5 is an exemplary embodiment of such an overlay target 10. The overlay target 10 may include a lower grating structure 12, an upper grating structure 11, and an area of interest 13, which may be used to capture both the position and signal profile of the lower grating structure 12, which may be used as SE 2 or BSE 2 in Equation 1. For target designs capturing device effects and process steps, pitches may range from fine pitches of 40 nm to coarse pitches of 200 and 400 nm. Total target size may range from 1 μm to several μm (e.g., 2-4 μm).

図6はその種のオーバレイターゲット20の例示的実施形態である。オーバレイターゲット20は下格子構造22、上格子構造21及び注目領域23を備えるものとすることができる。図6の実施形態におけるピッチ及びターゲットサイズは、図5のそれと同様なものとすることができる。校正エリアは200nm以下とすることができる。 Figure 6 is an exemplary embodiment of such an overlay target 20. The overlay target 20 may include a lower grating structure 22, an upper grating structure 21, and a region of interest 23. The pitch and target size in the embodiment of Figure 6 may be similar to that of Figure 5. The calibration area may be 200 nm or less.

図7はその種のオーバレイターゲット30の例示的実施形態である。オーバレイターゲット30は下格子構造32、上格子構造31及び注目領域33を備えるものとすることができる。図7の実施形態におけるピッチ及びターゲットサイズは、図5のそれと同様なものとすることができる。校正エリアは200nm以下とすることができる。 Figure 7 is an exemplary embodiment of such an overlay target 30. The overlay target 30 may include a lower grating structure 32, an upper grating structure 31, and a region of interest 33. The pitch and target size in the embodiment of Figure 7 may be similar to that of Figure 5. The calibration area may be 200 nm or less.

ある種の実施形態では、透明レジストを用いることや、BSEチャネルを本方法向けのシードとして用いることができる。透明レジストを用いる場合、そのオーバレイターゲットが空白エリアを有していても、空白エリアを有していなくてもよい。透明レジストを伴う例の一つは、そのオーバレイターゲットに2個の空白エリア、例えば注目領域13を取り巻いている図5中の2個の長方形を設けたものである。 In some embodiments, a transparent resist can be used and a BSE channel can be used as a seed for the method. When a transparent resist is used, the overlay target can have or not have blank areas. One example with a transparent resist is one in which the overlay target has two blank areas, such as the two rectangles in FIG. 5 surrounding the region of interest 13.

格子オーバ格子構造は、下格子構造及び上格子構造を有するものとすることができる。下格子構造は試料上に配すればよい。試料はステージ上とすればよい。上格子構造は下格子構造に配すればよい。校正走査ロケーションの一例は、下格子構造はあるが上格子構造がないところである。ある種の実施形態では、その校正走査ロケーションを、本質的に下格子構造のみで構成されたところとすることができる。オーバレイ走査ロケーションの一例は、下格子構造及び上格子構造があるところである。 The grating-over-grating structure may have a lower grating structure and an upper grating structure. The lower grating structure may be disposed on the sample. The sample may be on a stage. The upper grating structure may be disposed on the lower grating structure. An example of a calibration scan location is where there is a lower grating structure but no upper grating structure. In certain embodiments, the calibration scan location may consist essentially of only the lower grating structure. An example of an overlay scan location is where there is a lower grating structure and an upper grating structure.

格子オーバ格子構造は、空白エリアを有するものとすることができる。空白エリアの一例は、下格子構造も上格子構造もないところである。その場合、空白エリアを校正に用いることができる。ある例においては、空白エリアを、本願開示の諸等式を解くのに役立つ単一の格子シグネチャが捕捉されるロケーションとすることができる。 The grid-over-grid structure can have blank areas. An example of a blank area is where there is no lower grid structure or upper grid structure. The blank area can then be used for calibration. In one example, the blank area can be a location where a single grid signature is captured that is useful for solving the equations disclosed herein.

ある例においては、図8に示されている通り、方法100を、101にて電子ビーム式出力捕捉サブシステムで以てオーバレイターゲットを捕捉し、それにより102にて捕捉画像を形成させ、そして103にてその捕捉画像を用いその格子オーバ格子構造のオーバレイを計測するものと、することができる。そのオーバレイターゲットを、格子オーバ格子構造、校正走査ロケーション及びオーバレイ走査ロケーションを備えるものとすることができる。103にて捕捉画像を用い格子オーバ格子構造のオーバレイを計測する際に、その捕捉画像からオーバレイを分解及び抽出してもよい。 In one example, as shown in FIG. 8, a method 100 can include capturing an overlay target with an electron beam output capture subsystem at 101, forming a captured image at 102, and using the captured image at 103 to measure overlay of the grating-over-grating structure. The overlay target can include a grating-over-grating structure, a calibration scan location, and an overlay scan location. When using the captured image at 103 to measure overlay of the grating-over-grating structure, the overlay can be resolved and extracted from the captured image.

その分解及び抽出の際に、例えばそのプロファイルをモデル化することで、単一層からの抽出信号の抽出を行ってもよい。そのプロファイルたりうるものには、図5~図7にてフレームエリアとしてマーキングされている2D注目領域の射影がある。 During the decomposition and extraction, the extracted signal from a single layer may be extracted, for example, by modeling the profile. The profile may be a projection of the 2D region of interest, marked as the frame area in Figures 5-7.

本方法にて更に、その抽出信号の信号対雑音比の改善を行ってもよい。ある例では設計立脚フィルタリングが適用される。これは、設計基準についての情報を取り入れるフィルタリングアルゴリズムである。信号対雑音比の改善について特許文献1及び2中に記述があるので、参照によりそれらの全容を繰り入れることにする。 The method may further include improving the signal-to-noise ratio of the extracted signal. In one example, design-based filtering is applied, which is a filtering algorithm that incorporates information about the design criteria. Signal-to-noise ratio improvements are described in U.S. Pat. Nos. 5,393,343 and 5,433,633, which are incorporated by reference in their entireties.

その改善の際に、設計立脚フィルタをその抽出信号に適用してもよい。これは、非汚染領域が小さい場合に役立ちうる。ある例では、1D又は2D的であり既知な細及び粗ピッチが用いられる。ターゲット設計者であればそれら設計パラメータを提供することができる。プロファイル抽出時には、その設計に従わないもの全てがノイズとされ、除去されるので、信号対雑音比が改善される。 During the refinement, a design-based filter may be applied to the extracted signal. This may be useful when the non-contaminated area is small. In some cases, a 1D or 2D filter with known fine and coarse pitches is used. The target designer can provide these design parameters. During profile extraction, anything that does not follow the design is considered noise and removed, improving the signal-to-noise ratio.

分解及び抽出の際に、更に、その抽出信号の散乱を分解してもよい。BSEプロファイルを等式2又は等式3に適用することで、散乱を分解することができる。 During decomposition and extraction, the scattering of the extracted signal may be further decomposed. The scattering can be resolved by applying the BSE profile to Equation 2 or Equation 3.

その散乱分解の際に、後方散乱電子プロファイルを抽出信号に適用し、その抽出信号に関し伝達関数を決定し、そしてその散乱に関するモデルでありその伝達関数を有するものを生成するのでもよい。その伝達関数は、等式4に例示されたものとすることができる。 During the scattering decomposition, the backscattered electron profile may be applied to the extracted signal to determine a transfer function for the extracted signal, and a model for the scattering may be generated having the transfer function. The transfer function may be as illustrated in Equation 4.

そのモデルのパラメータを、局所非対称性又は二次電子信号の対称中心を用い最適化してもよい。そのモデルのパラメータを、特定層の後方散乱電子・二次電子間相互作用が見出されうる第2校正走査ロケーションに対し校正走査ロケーションを整合させることで、最適化してもよい。 The parameters of the model may be optimized using the local asymmetry or center of symmetry of the secondary electron signal. The parameters of the model may be optimized by aligning the calibration scan location to a second calibration scan location where the backscattered electron-secondary electron interaction for a particular layer can be found.

物理特性を、その散乱モデルのパラメータを最適化するのに用いてもよい。例えばフルSE信号の対称中心を用いることができる。対称中心は、そのターゲットの設計者が従わねばならない仮定事項である。散乱問題を解く際にその仮定事項を用いることができる。この対称性は、格子オーバ格子が配置される際に破れかねない。従って、そのアルゴリズムに制約をかけ、諸等式内の各格子が対称的なものとなるようにした方がよい。 Physical properties may be used to optimize the parameters of the scattering model. For example, the center of symmetry of the full SE signal can be used. The center of symmetry is an assumption that the target designer must follow. The assumption can be used when solving the scattering problem. This symmetry can be broken when grid-over-grids are placed. Therefore, it is better to constrain the algorithm to make each grid in the equations symmetric.

局所非対称性(例.qMerit関数)を用いてもよい。局所非対称性は、周期信号抽出時に発生させることができる。それでいて、参照によりその全容が繰り入れられるところの特許文献3等に開示されている通り、各周期を非対称的なものとすることができる。qMeritは、本願開示の諸等式を解く際に用いることができる。拘束条件を用いることで、確と、局所非対称性(qMerit)が、諸等式向けの入力たる格子毎に最小化されるようにすることができる。 A local asymmetry (e.g., qMerit function) may be used. A local asymmetry may be generated during extraction of the periodic signal. Yet, each period may be asymmetric, as disclosed, for example, in U.S. Pat. No. 6,399,323, which is incorporated by reference in its entirety. qMerit may be used in solving the equations disclosed herein. Constraints may be used to ensure that the local asymmetry (qMerit) is minimized for each grid that is input to the equations.

特定層のBSE・SE間相互作用が見出されうる空白エリア(校正エリア)の整合を、等式4にて関数f(SE(x),BSE(x+x))により表される通り用いることができる。本願開示の諸等式が解かれた後、拘束条件に従い見出された信号を空白エリアに対し整合させることができる。 The alignment of the blank area (calibration area) where the BSE-SE interactions of a particular layer can be found can be used as represented by the function f( SE1 (x), BSE(x+ x1 )) in Equation 4. After the equations disclosed in this application are solved, the found signals can be aligned to the blank area according to the constraints.

信号汚染清掃ステップが図9A~図9F中に描かれており、そこにはその散乱問題を解くプロセスが描かれている。図9A,図9Bは順にプロファイル,画像である。プロファイルとは画像から抽出された1D射影のことである。これは格子オーバ格子を撮像したものであるため、それら格子双方が見えている。それら2個の格子は整列しておらず、プロセスオーバレイや設計の影響を受けている。このミスアライメント(誤整列)が原因でプロファイルが非対称的となり、それらが対称的に処理されている場合でもそうなる。本願開示の諸実施形態にて記述されている手順によれば、各層のプロファイル及び画像が抽出される。このことが、順に上格子,下格子について、図9C及び図9D,図9E及び図9Fに示されている。プロファイルが何れも射影及び画像として示されており、対称的に見えるようそれらが再構成されている。 The signal contamination cleaning step is depicted in Figures 9A-9F, which depict the process of solving the scattering problem. Figures 9A-9F are profiles and images, respectively. The profile is a 1D projection extracted from the image. This is a grid-over-grid image, so both grids are visible. The two grids are not aligned, and are affected by process overlay and design. This misalignment causes the profile to be asymmetric, even if they are processed symmetrically. According to the procedure described in the embodiments of the present disclosure, profiles and images are extracted for each layer. This is shown in Figures 9C-9D, 9E-9F for the top and bottom grids, respectively. Both profiles are shown as projections and images, and they have been reconstructed to appear symmetric.

図10はある実施形態のシステム200のブロック図である。本システム200は、ウェハ204の画像を生成するよう構成された(電子カラム201を有する)ウェハ検査ツールを有している。 Figure 10 is a block diagram of one embodiment of a system 200. The system 200 includes a wafer inspection tool (having an electron column 201) configured to generate an image of a wafer 204.

そのウェハ検査ツールを、少なくともエネルギ源及び検出器が備わる出力捕捉サブシステム(例.電子ビーム式出力捕捉サブシステム)を有するものと、することができる。その出力捕捉サブシステムを、電子ビーム式出力捕捉サブシステムとすることができる。例えばある実施形態では、ウェハ204に差し向けるエネルギが電子によるもの、ウェハ204から検出されるエネルギが電子によるものとされる。なお、ウェハ204を以て試料とすることができる。この構成にて、エネルギ源を電子ビーム源としてもよい。図10に示されているその種の実施形態では、出力捕捉サブシステムを、コンピュータサブシステム202に結合させうる電子カラム201を有するものと、することができる。ステージ210によりそのウェハ204を保持することができる。 The wafer inspection tool may include a power capture subsystem (e.g., an electron beam power capture subsystem) that includes at least an energy source and a detector. The power capture subsystem may be an electron beam power capture subsystem. For example, in one embodiment, the energy directed to the wafer 204 may be electrons, and the energy detected from the wafer 204 may be electrons. Note that the wafer 204 may be the specimen. In this configuration, the energy source may be an electron beam source. In such an embodiment shown in FIG. 10, the power capture subsystem may include an electron column 201 that may be coupled to a computer subsystem 202. A stage 210 may hold the wafer 204.

ウェハ204は、オーバレイターゲットを有するものとすることができる。そのオーバレイターゲットを、格子オーバ格子構造、校正走査ロケーション及びオーバレイ走査ロケーションを備えるものとすることができる。 The wafer 204 may have an overlay target. The overlay target may include a grating over grating structure, a calibration scan location, and an overlay scan location.

これも図10に示されている通り、電子カラム201を、電子が生成されるよう構成された電子ビーム源203を有するものとし、それら電子を、1個又は複数個の素子205によりウェハ204へと集束させるようにしてもよい。電子ビーム源203たりうるものには、例えばカソード式電子源やエミッタチップがある。その1個又は複数個の素子205に含めうるものには、例えばガンレンズ、アノード、ビーム制限アパーチャ、ゲートバルブ、ビーム流選択アパーチャ、対物レンズ及び走査サブシステムがあり、それらの何れにも、本件技術分野にて既知で好適なあらゆる類種素子が含まれうる。 Also shown in FIG. 10, the electron column 201 may include an electron beam source 203 configured to generate electrons that are focused onto a wafer 204 by one or more elements 205. The electron beam source 203 may include, for example, a cathode type electron source or an emitter tip. The one or more elements 205 may include, for example, a gun lens, an anode, a beam limiting aperture, a gate valve, a beam flow selection aperture, an objective lens, and a scanning subsystem, any of which may include any type of element known and suitable in the art.

ウェハ204から戻ってきた電子(例.二次電子)を、1個又は複数個の素子206により検出器207へと集束させてもよい。1個又は複数個の素子206に含めうるものには例えば走査サブシステムがあるところ、それを素子(群)205に含まれる走査サブシステムと同じものとしてもよい。 Electrons returning from wafer 204 (e.g., secondary electrons) may be focused by one or more elements 206 onto detector 207. One or more elements 206 may include, for example, a scanning subsystem, which may be the same as the scanning subsystem included in element(s) 205.

電子カラム201を、本件技術分野にて既知で好適な他の何らかの類種素子をも有するものとしてもよい。 The electron column 201 may also include any other suitable type of element known in the art.

電子カラム201は、図10では、電子がある斜め入射角にてウェハ204に差し向けられ別の斜め角にてそのウェハ204から散乱されてくるよう構成された態で示されているが、電子ビームがウェハ204に差し向けられまたそこから散乱されてくる角度が、好適な何れの角度であってもよい。加えて、その電子ビーム式出力捕捉サブシステムを、複数通りのモードを用い(例.異なる照明角、収集角等々で以て)ウェハ204の画像を生成するよう構成してもよい。電子ビーム式出力捕捉サブシステムに備わる複数通りのモードの間の違いを、その出力捕捉サブシステムの何らかの画像生成パラメータにおける違いとしてもよい。 Although the electron column 201 is shown in FIG. 10 configured such that electrons are directed at the wafer 204 at one oblique angle of incidence and scattered from the wafer 204 at another oblique angle, the electron beam may be directed at and scattered from the wafer 204 at any suitable angle. In addition, the electron beam output capture subsystem may be configured to generate images of the wafer 204 using multiple modes (e.g., with different illumination angles, collection angles, etc.). The differences between the multiple modes of the electron beam output capture subsystem may be differences in any imaging parameters of the output capture subsystem.

上述の通り、コンピュータサブシステム202を検出器207に結合させてもよい。検出器207により、ウェハ204の表面から戻ってきた電子を検出して、そのウェハ204の電子ビーム像を形成させればよい。その電子ビーム像にはあらゆる好適な電子ビーム像が含まれうる。コンピュータサブシステム202を、検出器207の出力及び/又は電子ビーム像を用い本願記載の諸機能のうち何れかを実行するように、構成してもよい。コンピュータサブシステム202を、本願記載の何れの付加的ステップ(群)を実行するように構成してもよい。図10に示す出力捕捉サブシステムを有するシステム200は、更に、本願開示の如く構成されうる。 As described above, the computer subsystem 202 may be coupled to a detector 207. The detector 207 may detect electrons returning from the surface of the wafer 204 to form an electron beam image of the wafer 204. The electron beam image may include any suitable electron beam image. The computer subsystem 202 may be configured to perform any of the functions described herein using the output of the detector 207 and/or the electron beam image. The computer subsystem 202 may be configured to perform any additional step(s) described herein. The system 200 with output capture subsystem shown in FIG. 10 may be further configured as disclosed herein.

なお、図10を本願にて提示する目的は、本願記載の諸実施形態で用いうる電子ビーム式出力捕捉サブシステムの構成を概略描出することにある。本願記載の電子ビーム式出力捕捉サブシステムの構成は、商用の出力捕捉システムを設計する際通常行われている通り、その出力捕捉サブシステムの性能を最適化すべく改変することができる。 10 is provided herein to provide a simplified depiction of an e-beam power capture subsystem configuration that may be used in the embodiments described herein. The e-beam power capture subsystem configuration described herein may be modified to optimize the performance of the power capture subsystem, as is commonly done when designing a commercial power capture system.

加えて、本願記載の諸システムを実施する際に、(例.既存システムに本願記載の機能を付加することにより)既存システムを利用してもよい。その種のシステムにて、本願記載の諸方法を、そのシステムのオプション的機能として(例.そのシステムの他機能に加え)提供してもよい。これに代え、本願記載の諸システムを、完全に新規なシステムとして設計してもよい。 In addition, the systems described herein may be implemented using existing systems (e.g., by adding the functionality described herein to an existing system). In such a system, the methods described herein may be provided as optional features of the system (e.g., in addition to other features of the system). Alternatively, the systems described herein may be designed as entirely new systems.

出力捕捉サブシステムは、上掲の記述では電子ビーム式出力捕捉サブシステムとされているが、出力捕捉サブシステムをイオンビーム式出力捕捉サブシステムとしてもよい。そうした出力捕捉サブシステムは図10に示されている通り構成すればよく、例外として、その電子ビーム源を、本件技術分野にて既知で好適な何れかのイオンビーム源で置き換えればよい。加えて、その出力捕捉サブシステムを他の何れの好適なイオンビーム式出力捕捉サブシステムとしてもよく、例えば市販の集束イオンビーム(FIB)システム、ヘリウムイオン顕微(HIM)システム及び二次イオン質量分析(SIMS)システムに組み込まれているそれらとしてもよい。 Although the output capture subsystem is described above as an electron beam output capture subsystem, the output capture subsystem may be an ion beam output capture subsystem. Such an output capture subsystem may be configured as shown in FIG. 10, except that the electron beam source is replaced by any suitable ion beam source known in the art. In addition, the output capture subsystem may be any other suitable ion beam output capture subsystem, such as those incorporated in commercially available focused ion beam (FIB) systems, helium ion microscope (HIM) systems, and secondary ion mass spectrometry (SIMS) systems.

コンピュータサブシステム202はプロセッサ208及び電子データ格納ユニット209を有している。プロセッサ208たりうるものに、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラその他のデバイスがある。 The computer subsystem 202 includes a processor 208 and an electronic data storage unit 209. The processor 208 may be a microprocessor, a microcontroller, or other device.

コンピュータサブシステム202は、プロセッサ208にて出力を受け取れるよう、何らかの好適要領(例.1個又は複数個の伝送媒体、例えば有線及び/又は無線伝送媒体を含むそれを経る要領)にて、システム200の構成諸部材に結合させればよい。プロセッサ208を、その出力を用い多数の機能を実行するよう構成してもよい。ウェハ検査ツールでは、そのプロセッサ208から、命令その他の情報を受け取ることができる。プロセッサ208及び/又は電子データ格納ユニット209を、オプション的に、別のウェハ検査ツール、ウェハ計量ツール又はウェハレビューツール(図示せず)との電子通信を通じ付加的な情報を受け取り又は命令を送れるものとしてもよい。 Computer subsystem 202 may be coupled to the components of system 200 in any suitable manner (e.g., via one or more transmission media, including, for example, wired and/or wireless transmission media) so that the processor 208 can receive the output. Processor 208 may be configured to perform a number of functions using the output. The wafer inspection tool may receive instructions and other information from processor 208. Processor 208 and/or electronic data storage unit 209 may optionally be in electronic communication with another wafer inspection tool, wafer metrology tool, or wafer review tool (not shown) to receive additional information or send instructions.

プロセッサ208はウェハ検査ツール、例えば検出器207と電子通信する。プロセッサ208は、検出器207からもたらされる計測結果を用い生成された画像を処理するよう、構成すればよい。例えば、そのプロセッサにて諸実施形態の方法100を実行させてもよい。 The processor 208 is in electronic communication with a wafer inspection tool, such as the detector 207. The processor 208 may be configured to process images generated using metrology results provided by the detector 207. For example, the processor may be configured to perform the method 100 of the embodiments.

コンピュータサブシステム202、他の1個又は複数個のシステム、或いは他の1個又は複数個のサブシステムであり、本願記載のものを、パーソナルコンピュータシステム、イメージコンピュータ、メインフレームコンピュータシステム、ワークステーション、ネットワーク機器、インターネット機器その他の装置を初め、様々なシステムの一部としてもよい。その又はそれらのサブシステム又はシステムを、本件技術分野にて既知で好適な何れのプロセッサ、例えば並列プロセッサを有するものとしてもよい。加えて、その又はそれらのサブシステム又はシステムを、スタンドアロンかネットワーク接続ツールかを問わず、高速処理プラットフォーム及びソフトウェアを有するものとしてもよい。 The computer subsystem 202, other system or systems, or other subsystems described herein may be part of a variety of systems, including personal computer systems, image computers, mainframe computer systems, workstations, network appliances, Internet appliances, and other devices. The or those subsystems or systems may include any suitable processor known in the art, such as a parallel processor. In addition, the or those subsystems or systems may include high speed processing platforms and software, whether stand-alone or network-attached tools.

プロセッサ208及び電子データ格納ユニット209を、システム200又はその他の装置の内部に配する等、その一部分としてもよい。ある例によれば、プロセッサ208及び電子データ格納ユニット209を、スタンドアロン制御ユニットの一部分とすることや、集中品質制御ユニットの内部に設けることができる。複数個のプロセッサ208又は電子データ格納ユニット209を用いてもよい。 The processor 208 and electronic data storage unit 209 may be located within or otherwise part of the system 200 or other device. According to one example, the processor 208 and electronic data storage unit 209 may be part of a stand-alone control unit or may be provided within a centralized quality control unit. Multiple processors 208 or electronic data storage units 209 may be used.

プロセッサ208は、実際上、ハードウェア、ソフトウェア及びファームウェアのどのような組合せにより実施されるのでもよい。また、それらの機能であり本願記載のものを単一ユニットで実行してもよいし、相異なる部材間で分かち合ってもよいし、またそれら部材それぞれが、やはり、ハードウェア、ソフトウェア及びファームウェアのどのような組合せにより実施されるのでもよい。プロセッサ208に様々な方法及び機能を実行・実施させるためのプログラムコード又は命令は可読格納媒体内に格納すればよく、例えばその媒体を電子データ格納ユニット209のメモリその他のメモリとしてもよい。 Processor 208 may be implemented in any combination of hardware, software, and firmware. Furthermore, the functions described herein may be performed in a single unit or may be shared among different components, each of which may also be implemented in any combination of hardware, software, and firmware. Program code or instructions for causing processor 208 to perform and implement the various methods and functions may be stored in a readable storage medium, which may be, for example, the memory of electronic data storage unit 209 or other memory.

システム200が複数個のコンピュータサブシステム202を有している場合、それら異なるサブシステム同士を結合させ、それらサブシステム間で画像、データ、情報、命令等を送れるようにしてもよい。例えば、あるサブシステムを1個又は複数個の付加的サブシステムに対し何れの好適な伝送媒体により結合させてもよく、またそれが本件技術分野にて既知で好適な何れの有線及び/又は無線伝送媒体であってもよい。そうしたサブシステムのうち2個以上を、共有型コンピュータ可読格納媒体(図示せず)により実質結合させてもよい。 When system 200 includes multiple computer subsystems 202, the different subsystems may be coupled together to transmit images, data, information, instructions, and the like between the subsystems. For example, a subsystem may be coupled to one or more additional subsystems by any suitable transmission medium, which may be any suitable wired and/or wireless transmission medium known in the art. Two or more of such subsystems may be substantially coupled together by a shared computer-readable storage medium (not shown).

プロセッサ208を、システム200の出力その他の出力を用い多数の機能を実行するよう、構成してもよい。例えば、プロセッサ208を、電子データ格納ユニット209その他の格納媒体へと出力を送るように構成してもよい。そのプロセッサ208を更に、本願記載の如く構成してもよい。 Processor 208 may be configured to perform a number of functions using the output of system 200 or other outputs. For example, processor 208 may be configured to send an output to electronic data storage unit 209 or other storage medium. Processor 208 may be further configured as described herein.

プロセッサ208又はコンピュータサブシステム202を、欠陥レビューシステム、検査システム、計量システム、或いは他の何らかの種類のシステムの一部としてもよい。即ち、本願開示の諸実施形態にて記述されている幾つかの構成を多様な要領にて仕立て上げ、様々な用途に大なり小なり適する様々な能力を有するシステム向けのものとすることができる。 The processor 208 or computer subsystem 202 may be part of a defect review system, an inspection system, a metrology system, or any other type of system. That is, some configurations described in the embodiments of the present disclosure may be tailored in various ways for systems with different capabilities that are more or less suitable for different applications.

そのシステムが複数個のサブシステムを有している場合、それら異なるサブシステム同士を結合させ、それらサブシステム間で画像、データ、情報、命令等を送れるようにしてもよい。例えば、あるサブシステムを1個又は複数個の付加的サブシステムに対し何れの好適な伝送媒体により結合させてもよく、またそれが本件技術分野にて既知で好適な何れの有線及び/又は無線伝送媒体であってもよい。そうしたサブシステムのうち2個以上を、共有型コンピュータ可読格納媒体(図示せず)により実質結合させてもよい。 When the system has multiple subsystems, the different subsystems may be coupled together to transmit images, data, information, instructions, etc. between the subsystems. For example, a subsystem may be coupled to one or more additional subsystems by any suitable transmission medium, which may be any suitable wired and/or wireless transmission medium known in the art. Two or more of such subsystems may be substantially coupled together by a shared computer-readable storage medium (not shown).

プロセッサ208を、本願記載の諸実施形態の何れに従い構成してもよい。プロセッサ208を、システム200の出力を用い、或いは他の源泉からの画像又はデータを用い、他の諸機能又は付加的ステップを実現・実行するよう構成してもよい。 Processor 208 may be configured according to any of the embodiments described herein. Processor 208 may be configured to perform other functions or additional steps using the output of system 200, or using images or data from other sources.

ある例によれば、プロセッサ208をシステム200と通信させることができる。そのプロセッサ208を、捕捉画像を用い格子オーバ格子構造のオーバレイを計測するよう構成してもよい。そのプロセッサ208を更に、捕捉画像をもとにオーバレイを分解及び抽出することで、その捕捉画像を用いその格子オーバ格子構造のオーバレイを計測するよう、構成してもよい。 According to an example, a processor 208 can be in communication with the system 200. The processor 208 can be configured to measure the overlay of the grating-over-grating structure using the captured images. The processor 208 can be further configured to measure the overlay of the grating-over-grating structure using the captured images by decomposing and extracting the overlay from the captured images.

プロセッサ208を、システム200に備わる様々な部材又はサブシステムの何れに可通信結合させてもよく、その要領を本件技術分野で既知な何れの要領にしてもよい。更に、プロセッサ208を、伝送媒体例えば有線及び/又は無線区間を有するそれによって、他の諸システムからのデータ又は情報(例.検査システム例えばレビューツールからの検査結果、リモートデータベース内の設計データ等)を受領及び/又は捕捉するよう、構成してもよい。その要領で、その伝送媒体を、プロセッサ208と、システム200の他サブシステム又はそのシステム200外のシステムと、の間のデータリンクとして働かせてもよい。 Processor 208 may be communicatively coupled to any of the various components or subsystems of system 200 in any manner known in the art. Additionally, processor 208 may be configured to receive and/or capture data or information from other systems (e.g., inspection results from an inspection system, e.g., review tools, design data in a remote database, etc.) via a transmission medium, e.g., having wired and/or wireless sections. In such a manner, the transmission medium may act as a data link between processor 208 and other subsystems of system 200 or systems outside of system 200.

ある例によれば、非一時的コンピュータ可読格納媒体を、方法ステップ実行用の1個又は複数個のプログラムが備わるものとすることができ、またその方法を、例えば、電子ビーム式出力捕捉サブシステムで以てオーバレイターゲットを捕捉し、それにより捕捉画像を形成させ、そしてその捕捉画像を用い格子オーバ格子構造のオーバレイを計測する方法100とすることができる。それらのステップのなかに、更に、その捕捉画像からのオーバレイの分解及び抽出を含めてもよい。 According to one example, a non-transitory computer readable storage medium may include one or more programs for performing method steps, such as a method 100 for capturing an overlay target with an electron beam output capture subsystem to form a captured image, and using the captured image to measure overlay of a grating-over-grid structure. The steps may further include decomposing and extracting the overlay from the captured image.

本願開示のシステム200及び諸方法の様々なステップ、機能及び/又は動作は、電子回路、論理ゲート、マルチプレクサ、プログラマブル論理デバイス、ASIC、アナログ又はディジタルコントローラ/スイッチ、マイクロコントローラ、或いは情報処理システムのうち、1個又は複数個により実行される。方法例えば本願記載のそれらを実施するプログラム命令を、キャリア媒体上で伝送させてもよいし、キャリア媒体上に格納してもよい。そのキャリア媒体に含まれうるものに格納媒体、例えばリードオンリメモリ、ランダムアクセスメモリ、磁気又は光ディスク、不揮発性メモリ、固体メモリ、磁気テープ等がある。キャリア媒体に含まれうるものに伝送媒体、例えばワイヤ、ケーブル又は無線伝送リンクがある。例えば、本件開示の随所に記載されている様々なステップを、単一のプロセッサ208(又はコンピュータサブシステム202)により実行してもよいし、それに代え複数個のプロセッサ208(又は複数個のコンピュータサブシステム208)により実行してもよい。更に、そのシステム200の様々なサブシステムを、1個又は複数個の情報処理又は論理システムを有するものとしてもよい。従って、上掲の記述は本件開示に対する限定としてではなく、単なる例証として解されるべきである。 The various steps, functions and/or operations of the system 200 and methods disclosed herein may be performed by one or more of electronic circuits, logic gates, multiplexers, programmable logic devices, ASICs, analog or digital controllers/switches, microcontrollers, or information processing systems. Program instructions implementing the methods, such as those described herein, may be transmitted or stored on a carrier medium. The carrier medium may include a storage medium, such as a read-only memory, a random access memory, a magnetic or optical disk, a non-volatile memory, a solid-state memory, a magnetic tape, or the like. The carrier medium may include a transmission medium, such as a wire, a cable, or a wireless transmission link. For example, the various steps described throughout this disclosure may be performed by a single processor 208 (or computer subsystem 202) or, alternatively, by multiple processors 208 (or multiple computer subsystems 208). Additionally, the various subsystems of the system 200 may include one or more information processing or logic systems. Therefore, the above statements should not be construed as limitations on the present disclosure, but merely as illustrative.

本願開示の様々な実施形態及び例に従い述べた方法の諸ステップは、本発明の方法を実行するのに十分なものである。即ち、ある実施形態では、本方法が、本質的に、本願開示の諸方法の諸ステップの組合せにより構成される。別の実施形態では、本方法がそれらステップのみで構成される。 The method steps described in accordance with the various embodiments and examples of the present disclosure are sufficient to carry out the method of the present invention. That is, in one embodiment, the method consists essentially of a combination of the method steps of the methods disclosed herein. In another embodiment, the method consists solely of those steps.

1個又は複数個の具体的実施形態及び/又は例を基準にして本件開示を記述してきたが、理解し得るように、本件開示の技術的範囲から離隔することなく本件開示の他の諸実施形態を構成することもできる。 Although the present disclosure has been described with reference to one or more specific embodiments and/or examples, it will be understood that other embodiments of the present disclosure may be constructed without departing from the scope of the present disclosure.

Claims (18)

方法であって、
電子ビーム式出力捕捉サブシステムで以てオーバレイターゲットを捕捉することで捕捉画像を形成させる方法であり、但し前記オーバレイターゲットが、
下格子構造、並びに
前記下格子構造上に配された上格子構造、
を有する格子オーバ格子構造と、
前記下格子構造があるが前記上格子構造がない校正走査ロケーションと、
前記上格子構造と前記下格子構造とがあるオーバレイ走査ロケーションと、
を備えるオーバレイターゲットであり、且つ
前記捕捉画像を用い前記格子オーバ格子構造のオーバレイを計測する方法。
1. A method comprising:
1. A method for forming a captured image by capturing an overlay target with an electron beam output capture subsystem, wherein the overlay target comprises:
A lower lattice structure, and an upper lattice structure disposed on the lower lattice structure,
a lattice-over-lattice structure having
a calibration scan location where the lower grating structure is present but the upper grating structure is absent;
an overlay scanning location where the upper lattice structure and the lower lattice structure are located;
and a method for measuring overlay of the grating-over-grating structure using the captured images.
請求項1に記載の方法であって、前記格子オーバ格子構造の前記オーバレイを計測する際に、前記捕捉画像から前記オーバレイを分解及び抽出する方法。 The method of claim 1, wherein when measuring the overlay of the grating-over-grating structure, the method decomposes and extracts the overlay from the captured image. 請求項2に記載の方法であって、前記分解及び抽出の際に単一層から抽出信号を抽出する方法。 The method of claim 2, wherein an extracted signal is extracted from a single layer during the decomposition and extraction. 請求項3に記載の方法であって、更に、前記抽出信号の信号対雑音比の改善を行う方法。 The method of claim 3, further comprising improving the signal-to-noise ratio of the extracted signal. 請求項4に記載の方法であって、前記改善の際に設計立脚フィルタを前記抽出信号に適用する方法。 The method of claim 4, wherein a design stance filter is applied to the extracted signal during the refinement. 請求項3に記載の方法であって、前記分解及び抽出の際に、更に、前記抽出信号の散乱を分解する方法。 The method of claim 3, further comprising decomposing the scattering of the extracted signal during the decomposition and extraction. 請求項6に記載の方法であって、前記散乱を分解する際に、
後方散乱電子プロファイルを前記抽出信号に適用し、
前記抽出信号に関し伝達関数を決定し、
前記散乱に係るモデルであり前記伝達関数を有するものを生成する、
方法。
7. The method of claim 6, wherein resolving the scattering comprises:
applying a backscattered electron profile to the extracted signal;
determining a transfer function for the extracted signal;
generating a model of the scattering having the transfer function;
method.
請求項7に記載の方法であって、特定層の後方散乱電子・二次電子間相互作用が見出される第2校正走査ロケーションに対し前記校正走査ロケーションを整合させることにより、或いは局所非対称性又は二次電子信号の対称中心を用い、前記モデルのパラメータを最適化する方法。 8. The method of claim 7, wherein the parameters of the model are optimized by aligning the calibration scan location to a second calibration scan location where a backscattered electron-secondary electron interaction for a particular layer is found, or by using a local asymmetry or center of symmetry of the secondary electron signal. 1個又は複数個の情報処理装置上で請求項1に記載の方法を実行するための1個又は複数個のプログラムを備える非一時的コンピュータ可読格納媒体。 A non-transitory computer-readable storage medium having one or more programs for executing the method of claim 1 on one or more information processing devices. 1個又は複数個の情報処理装置上で請求項2に記載の方法を実行するための1個又は複数個のプログラムを備える非一時的コンピュータ可読格納媒体。 A non-transitory computer-readable storage medium having one or more programs for executing the method of claim 2 on one or more information processing devices. システムであって、
オーバレイターゲットを有する試料を保持するよう構成されたステージを備え、但し前記オーバレイターゲットが、
前記試料上に配された下格子構造、並びに
前記下格子構造上に配された上格子構造、
を有する格子オーバ格子構造と、
前記下格子構造があるが前記上格子構造がない校正走査ロケーションと、
前記上格子構造と前記下格子構造とがあるオーバレイ走査ロケーションと、
を備えるオーバレイターゲットであり、
前記ステージ上で前記オーバレイターゲットを計測するよう構成された電子ビーム式出力捕捉サブシステムを備え、且つ
捉画像を用い前記格子オーバ格子構造のオーバレイを計測するよう構成されており前記電子ビーム式出力捕捉サブシステムと電子通信するプロセッサを、備えるシステム。
1. A system comprising:
a stage configured to hold a specimen having an overlay target, the overlay target comprising:
a lower lattice structure disposed on the sample; and an upper lattice structure disposed on the lower lattice structure.
a lattice-over-lattice structure having
a calibration scan location where the lower grating structure is present but the upper grating structure is absent;
an overlay scanning location where the upper lattice structure and the lower lattice structure are located;
an overlay target comprising:
an electron beam output capture subsystem configured to measure the overlay target on the stage; and
A system comprising: a processor in electronic communication with the electron beam output capture subsystem configured to measure overlay of the grating-over-grating structure using a captured image.
請求項11に記載のシステムであって、前記捕捉画像から前記オーバレイを分解及び抽出することにより、前記捕捉画像を用い前記格子オーバ格子構造の前記オーバレイを計測するよう、前記プロセッサが構成されているシステム。 The system of claim 11, wherein the processor is configured to measure the overlay of the grid-over-grid structure using the captured image by decomposing and extracting the overlay from the captured image. 請求項12に記載のシステムであって、前記分解及び抽出の際に単一層から抽出信号を抽出するシステム。 The system of claim 12, wherein the decomposition and extraction extracts an extracted signal from a single layer. 請求項13に記載のシステムであって、更に、前記プロセッサを用い前記抽出信号の信号対雑音比の改善を行うシステム。 The system of claim 13, further comprising: improving the signal-to-noise ratio of the extracted signal using the processor. 請求項14に記載のシステムであって、前記改善の際に設計立脚フィルタを前記抽出信号に適用するシステム。 The system of claim 14, wherein a design stance filter is applied to the extracted signal during the refinement. 請求項13に記載のシステムであって、前記分解及び抽出の際に、更に、前記抽出信号の散乱を分解するシステム。 The system of claim 13, further comprising, during the decomposition and extraction, decomposing scattering of the extracted signal. 請求項16に記載のシステムであって、前記散乱を分解する際に、
後方散乱電子プロファイルを前記抽出信号に適用し、
前記抽出信号に関し伝達関数を決定し、
前記散乱に係るモデルであり前記伝達関数を有するものを生成する、
システム。
17. The system of claim 16, wherein resolving the scattering comprises:
applying a backscattered electron profile to the extracted signal;
determining a transfer function for the extracted signal;
generating a model of the scattering having the transfer function;
system.
請求項17に記載のシステムであって、特定層の後方散乱電子・二次電子間相互作用が見出される第2校正走査ロケーションに対し前記校正走査ロケーションを整合させることにより、或いは局所非対称性又は二次電子信号の対称中心を用い、前記モデルのパラメータを最適化するシステム。 20. The system of claim 17, wherein the model parameters are optimized by aligning the calibration scan location to a second calibration scan location where a backscattered electron-secondary electron interaction for a particular layer is found, or by using a local asymmetry or center of symmetry of the secondary electron signal.
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